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减速机噪声问题解析

发布日期:2021-10-25

在实际生产与应用中,齿轮减速机噪声问题一直是相关技术人员以及领导关注的大问题,分析设备噪声产生原因,采取有效技术措施降低设备运行噪声,对生产环境改善以及设备系统良好运行,都具有重要意义。

一、机械传动过程产生噪声的主要因素

1、机械传动过程中振动产生噪声:在生产过程中,离不开传动机械设备。我们都知道机械传动设备是复杂机械部件通过科学组合与组装之后,将传动力以不同方式转化或传递出去。其系统内部,因传动要求不同,也有很大差异,但其组合复杂性导致每一机械部件在运动过程中产生其自身振动频率,多种无序传动振动混合在一起,就会有噪声产生,可以说,只要有机械部件振动,就会有噪声产生。

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2、齿轮传动过程中误差产生噪声:机械设备运行过程中,通过大大小小、不同规格齿轮来完成设备运转的。如果设备内部齿轮误差较大,或者齿轮渐开线数据出现错误等,都会导致机械设备在运行时,因齿轮相互啮合不紧密产生无序噪声,而且随着运行时间增加,齿轮振动幅度会越来越大,振动频率也会随之增加。

二、影响齿轮传动噪声的主要因素

1、齿轮加工精度对传动噪声的影响:在齿轮相互啮合传动过程中,齿轮加工精度是传动噪声产生的主要原因之一, 因为齿轮加工精度直接影响不同齿轮动力传递平稳性,对机械部件所承受载荷分布产生直接的影响。

在这些方面,影响齿轮传动平稳性的一般有偏心误差与转速频率,平稳性指标在减速器高速运转时,通过噪声的频率及其规律性可以明显的感知出来。还有齿轮节距误差,在一个齿轮部件中,如果某一个齿轮节距误差较大,在转动到此部位时,就会有较大噪声产生,如果齿轮中有多个节距误差较大,噪声会呈现不规则分布。此外,齿轮载荷分布均匀性与否也是传动噪声产生的因素之一。通常情况下,齿向误差直接影响啮合齿轮二者相互接触长度,如果啮合齿相互间在齿长的接触面积较小,则对齿轮的轮载荷均匀性产生直接影响。为了改善齿面相互接触产生的噪声,需要通过齿轮载荷分布均匀、增加齿轮承载能力来实现。面接触线误差也会导致基节偏差,进而产生噪声影响。

2、轮齿的接触对传动噪声的影响:在传动机构中,齿轮间相互啮合时,应保证不同齿面接触良好,从而降低应力集中状况发生。如果齿面应力过于集中,超出一定限度,会造成齿面局部变形量增大,齿轮磨损严重,导致齿轮啮合过程中产生相互冲击,引起振动和噪声的发生。

3、齿轮侧隙对传动噪声的影响:减速器齿轮的侧隙也对传动噪声大小产生影响。齿轮侧隙与齿轮加工精率等级无关,是由其实际工作条件决定,为了降低传动噪声,我们应科学选择齿轮侧隙。第一,为了避免齿轮空行程对噪声的影响,应保证齿轮侧隙距离较小,同时,也要避免因运行过程中温度升高导致齿轮变形时齿轮侧隙处于不合理的范围。第二,为了保证齿轮运行过程能够处于正常润滑状态,避免齿轮部件因发热出现卡死的现象,需要保证必需的最小侧隙量,其大小则取决于齿轮减速器工作速度与采用的润滑方式。第三,齿轮中心距与齿厚偏差影响齿轮侧隙的大小。中心距一般是由安装误差决定的。再者,如果齿厚过大,导致齿轮侧间隙偏小,在进行齿轮组装时,会造成一定的安装困难,也会导致润滑油存储量过少,噪声升高。

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三、齿轮减速器降噪措施

1、提高齿轮加工和装配精度:为了保证齿轮间准确啮合,就需要重视齿轮加工精度和装配精度,可以有较好的降低噪声的效果。这方面一是要保证齿轮加工精度符合相关设计要求。为了保证加工精度,最好选择同一机床加工左右轮齿轮。二是装配过程中,首先对齿轮的端面进行清洁,也要保证其相互间隙与侧间隙在合理的范围,可以有效的降低其传动时产生的噪声。

2、降低共振频率:齿轮减速器在工作过程中,其自身很容易与安装基础之间产生共振,而共振加剧了噪声的产生。因此,可以采用降低共振频率的方法来降低传动噪声。这就需要注意控制齿轮产生共振的转动速度,有条件的情况下,可采用高阻尼材料进一步降低共振频率。

3、及时修护齿形:减速器齿轮啮合度决定传动过程噪声的大小。而减速器齿形误差会进一步影响齿轮啮合,进而导致齿轮精度降低。为了达到降低噪声的目的,可以通过提高齿形精度,使其啮合点集中分布于某一点,实现降噪目的。对于传动系统内部,需要定期进行清洁,防止内部存在杂物导致齿形磨损。

如果出现噪声过大情况,应及时对设备进行检查,对变形齿形进行修复,实现降低噪声干扰目的。

4、正确润滑方式:错误润滑方式和润滑油脂也会对传动系统运行产生影响。因此,在齿轮减速器使用过程,应选择质量好的润滑油,通过正确使用来保证实现良好润滑效果。在这方面,还需要注意齿轮减速器工作温度变化,如果噪声突然增大,并伴随设备温度增加,必须及时进行停机检查,防止因润滑油不足,导致设备的损坏。

四、结语

在机械传动过程中,噪声伴随设备运转是不可避免的,仅仅噪声会严重干扰人们工作和生活,但如果出现异响有可能是设备真的出了问题,会影响设备正常运转,导致被动停机,因此,需要通过对噪声和异响产生的原因进行分析,找出科学的应对方法,才能保证机械系统正常运行。


2021年9月摘自 公众号今日减速机并整理,仅供参考

(原作者:洛阳北方玻璃技术股份有限公司 杨明、牛洪刚)


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